Derzeit ist es gängige Praxis, die Chemotherapie entsprechend der Körperoberfläche des Patienten zu dosieren. Diese Praxis ist jedoch nicht ideal, da es Patienten gibt, die starke Nebenwirkungen haben und andere, die kaum Nebenwirkungen aufweisen. Damit intelligentere Dosierungsschemata entwickelt werden können und prophylaktische Maßnahmen zum Verhindern von Therapienebenwirkungen besser geplant werden können, ist die Kenntnis der Faktoren erforderlich, welche die Nebenwirkungen verursachen. Die hämatologischen Nebenwirkungen der Chemotherapie sind dabei am stärksten ausgeprägt und führen oft zu Dosiserosionen, Zeitverschiebungen zwischen den Chemotherapiezyklen oder sogar zu einem Abbruch der Therapie. Das hat wiederum negative Auswirkungen auf den Therapieerfolg. In dieser Arbeit wurden daher Prognosemodelle für chemotherapieinduzierte hämatologische Nebenwirkungen aufgebaut. Die Daten von 1399 Patienten mit aggressivem Non-Hodgkin-Lymphom und einem breiten Altersspektrum von 18-75 Jahren aus der NHL-B1/B2-Studie (Pfreundschuh et al. 2004a und b) gingen in die Analyse ein. Es wurden für die jüngeren (<= 60 Jahre) und die älteren Patienten (> 60 Jahre) multivariate Proportionale Odds Regressionsmodelle für die drei hämatopoetischen Linien der Leukozytopenie, Thrombozytopenie und Anämie gerechnet und an zwei unabhängigen Datensätzen, auch unter Rituximab-haltigen Chemotherapieschemata, validiert. Die hier entwickelten Modelle konnten ein breites Heterogenitätsspektrum für die hämatologischen Nebenwirkungen erklären. Bemerkenswert ist, dass einige der Faktoren für hämatologische Nebenwirkungen gleichzeitig auch Faktoren des Internationalen Prognostischen Index für das Therapieergebnis sind. Die im ersten Chemotherapiezyklus beobachtete Nebenwirkung war der stärkste prognostische Faktor. Mit einigen der Modelle konnte die kumulative Nebenwirkung über die Chemotherapiezyklen hinweg gezeigt werden. Die Demonstration des Zusammenhangs zwischen den für Leukozytopenie ermittelten Risikogruppen und den klinisch relevanten Größen Infektion, Antibiotikagabe, Hospitalisierungstage und therapieassoziierte Todesfälle ist ein sehr wichtiges Ergebnis der Arbeit. Es wurde eine Internetseite (www.toxcalculator.com) entwickelt, welche den Ärzten die Möglichkeit bietet, die bei dem Patienten vorliegenden Prognosefaktoren einzugeben und dann die Modellvorhersagen für die zu erwartenden hämatologischen Nebenwirkungen zu erhalten. Die Ergebnisse der Arbeit wurden in der hochrangigen Zeitschrift ‚Annals of Oncology‘ publiziert (Ziepert et al. 2008).

Background: Primary CNS Lymphoma is a rare and severe but potentially curable disease. In the last thirty years treatment has changed significantly. Survival times increased due to high-dose methotrexate-based chemotherapy. With intensive regimens involving autologous stem cell transplantation (ASCT), 4-year survival rates of more than 80% can be reached. However, this treatment regimen is not feasible in all patients, and is associated with some mortality. Methods: In this review, current evidence regarding the efficacy and toxicity of radiotherapy in PCNSL shall be summarized and discussed mainly based on data of controlled trials. Results: Being the first feasible treatment whole brain radiotherapy (WBRT) was initially used alone, and later as a consolidating treatment after high-dose methotrexate-based chemotherapy. More recently, concerns regarding activity and neurotoxicity of standard dose WBRT limited its use. On the contrary, latest evidence of some phase II trials suggests efficacy of consolidating WBRT is comparable to ASCT. After complete remission reduced dose WBRT appears as a feasible concept with decreased neurotoxicity. Evidence for use of local stereotactic radiotherapy is very limited. Conclusion: Radiotherapy has a role in the treatment of PCNSL patients not suitable to ASCT, e.g., as consolidating reduced dose WBRT after complete response. Local stereotactic radiotherapy for residual disease should be examined in future trials.

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Yes / KSHV is the causative agent of commonly fatal malignancies of immuno-compromised individuals, including primary effusion lymphoma (PEL) and Kaposi's sarcoma (KS). A hallmark of all herpesviruses is their biphasic lifecycle – viral latency and the productive lytic cycle, and it is well established that reactivation of the KSHV lytic cycle is associated with KS pathogenesis. Therefore, a thorough appreciation of the mechanisms that govern reactivation is required to better understand disease progression. The viral protein, replication and transcription activator (RTA), is the KSHV lytic switch protein due to its ability to drive the expression of various lytic genes, leading to reactivation of the entire lytic cycle. While the mechanisms for activating lytic gene expression have received much attention, how RTA impacts on cellular function is less well understood. To address this, we developed a cell line with doxycycline-inducible RTA expression and applied SILAC-based quantitative proteomics. Using this methodology, we have identified a novel cellular protein (AT-rich interacting domain containing 3B, ARID3B) whose expression was enhanced by RTA and that relocalised to replication compartments upon lytic reactivation. We also show that siRNA knockdown or overexpression of ARID3B led to an enhancement or inhibition of lytic reactivation, respectively. Furthermore, DNA affinity and chromatin immunoprecipitation assays demonstrated that ARID3B specifically interacts with A/T-rich elements in the KSHV origin of lytic replication (oriLyt), and this was dependent on lytic cycle reactivation. Therefore, we have identified a novel cellular protein whose expression is enhanced by KSHV RTA with the ability to inhibit KSHV reactivation.

Alternatives Spleißen ist ein wesentlicher Mechanismus, um Proteindiversität in Eukaryoten zu gewährleisten. Gewebespezifität sowie entwicklungsrelevante Prozesse werden unter anderem massgeblich davon beeinflusst. Aberrante (alternative) Spleißvorgänge können wiederum zu veränderten Proteinisoformen führen, die verschiedenste Krankheiten wie Krebs verursachen oder zu veränderter Medikamentenwirksamkeit beitragen können. In dieser Arbeit untersuchen wir differentielles Spleißen im Kontext von Krebserkrankungen. Dazu betrachten wir drei Aspekte, die uns wichtig erscheinen. Der erste Teil dieser Arbeit beschäftigt sich mit dem systematischen Vergleich verschiedener Methoden für die Detektion von differentiellem Spleißen in Exon-ArrayDaten. Anhand artifizieller und experimentell validierter Daten identifizieren wir Methoden, die über verschiedene Parameterszenarien hinweg robuste Ergebnisse liefern, und ermitteln bestimmte Datenparameter, die die Ergebnisgüte sowie die Qualität der angewandten Methoden beeinflussen. Im zweiten Teil identifizieren wir Spleiß-regulatorischer Proteine, die für die beobachteten Spleissveränderungen zwischen Krebs und einer Kontrolle verantwortlich sein könnten. Zu diesem Zweck stellen wir eine von uns entwickelte Methode basierend auf einem Netzwerkansatz vor. Hierbei werden Spleißfaktoren und differentiell gesplicete Exons in ein Netzwerk integriert und anschliessend anhand der Unterschiede in ihrer Zentralität geordnet. Im dritten Teil analysieren wir die Vergleichbarkeit zweier Datentypen, generiert durch unterschiedliche Technologien, in Bezug auf die Detektion von differentiellem Spleißen. Dazu beziehen wir mehrere Vergleichsebenen mit ein und wenden Methoden an, die für beide Technologien geeignet sind um eine methodenbasierte Beeinträchtigung der Vergleichbarkeit auszuschließen. Die Anwendung unseres Ansatzes auf zwei Datensätze identifiziert ähnliche Trends in der Vergleichbarkeit bei einer sich unterscheidenden Gesamtkonkordanz. / Alternative splicing is a crucial mechanism in eukaryotes, which provides an ample protein diversity that is necessary for maintaining an organism. In contrast, aberrant (alternative) splicing may lead to altered protein isoforms contributing to diseases such as cancer. In this thesis, we study differential splicing in cancer, i.e. splicing changes observed between cancerous and control tissues. We seek to identify methods best suited for the detection of differential splicing, we investigate regulatory factors potentially causal for the splicing changes observed, and we study the comparability of two data types obtained from different technologies with respect to differential splicing detection. The first part of the thesis assesses the performance of methods for detecting differential splicing from exon arrays as existing methods are often of low concordance. We examine global data parameters and their potential influence on results and method performance using artificial and validated experimental data. Overall, our evaluation indicates methods that perform robustly well across artificial and experimental data and identifies parameters impacting result performance. The second part aims at identifying regulatory factors responsible for splicing changes observed between cancer, and healthy tissue. Therefor, we develop a novel, network based approach which first integrates differentially spliced exons with splicing regulatory proteins (splicing factors), using transcriptomics data, and then ranks splicing factors according to their potential involvement in cancer. Third, we compare differential splicing detection based on RNA sequencing and exon array data by developing a multi-level comparison framework using two differential splicing detection methods applicable to both, RNA sequencing and exon array data, to avoid method inherent bias. We apply our multi-level framework to two data sets, leading, despite varying overall concordance, to similar trends in comparability.

Die schlechte Prognose der meisten disseminierten Tumorerkrankungen ist häufig in einer vorbestehenden oder erworbenen Resistenz gegenüber Zytostatika begründet. Da die meisten Zytostatika mit zellulären Strukturen interagieren, war lange angenommen worden, dass der antineoplastische Effekt unmittelbar durch massive Zellschädigung bewirkt wird. Hieraus folgte, dass Chemoresistenz auf Mechanismen beruhen müsse, welche das Zytostatikum an der Wechselwirkung mit seiner intrazellulären Zielstruktur hindern. Arbeiten der letzten Jahre haben jedoch gezeigt, dass die meisten Zytostatika indirekt über DNA-Schädigung ein relativ uniformes, genetisch kodiertes Zelltod-Programm auslösen, demzufolge postuliert wurde, dass auch Apoptosedefekte für "Multi-Drug-Resistenz" verantwortlich sein könnten. Allerdings ist der tatsächlich Beitrag zytostatika-induzierter Apoptose am Therapieerfolg nicht geklärt, wobei der Wahl geeigneter Testsysteme eine wesentliche Bedeutung für diese Kontroverse zuzukommen scheint. Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist daher die Etablierung eines transgenen Lymphom-Modells, in welchem chemotherapeutische Effekte an spontan entstandenen Tumoren mit definierten genetischen Läsionen in ihrer natürlichen Umgebung untersucht werden können. Hierbei konnte gezeigt werden, dass Mutationen in apoptose-relevanten Genloci wie p53, INK4a/ARF oder bcl2 sowohl die Manifestation myc-transgener Lymphome dramatisch beschleunigen, als auch den Therapieerfolg kompromittieren. Neben Apoptose wurde darüberhinaus prämature Seneszenz, ein terminaler Zellzyklus-Arrest, als prognose-relevantes Chemotherapie-Effektorprogramm identifiziert. Damit dokumentiert die vorliegende Arbeit einen wichtigen Zusammenhang von Gendefekten, die während der Tumorigenese erworben wurden, und später evidenter Chemoresistenz, wobei manche Mutationen bereits vor Zytostatika-Exposition Resistenz begründen können. Die Identifikation und pharmakogenomische Charakterisierung potentiell resistenz-vermittelnder Gene und Mutationen in relevanten Testsystemen wird für die Entwicklung spezifischerer, aber weniger toxischer "targeted Therapeutics" von großer Bedeutung sein. / Intrinsic or acquired chemoresistance is the major cause for the adverse outcome of disseminated malignancies. The fact that most anticancer agents bind to subcellular targets prompted the assumption that drug-induced cytotoxicity must be a direct consequence of severe cellular damage. Hence, chemoresistance was thought to arise from mechanisms that prevent or disrupt the drug-target interaction. By contrast, more recent data suggested that DNA damage caused by most, if not all, anticancer agents may trigger a relatively uniform, genetically encoded cell death program. In turn, defects in the apoptotic machinery should account for multi-drug resistance as well. However, due to technical limitations of current test systems, it has been difficult to assess the overall contribution of apoptotic cell death to treatment outcome. In the studies presented here, a transgenic mouse lymphoma model was established in order to exploit drug responses of spontaneously developed malignancies growing at their natural sites but harboring defined genetic defects. Using this model, alterations in apoptosis-related gene loci such as p53, INK4a/ARF or bcl2 result in both dramatic acceleration of myc-driven lymphomagenesis and compromised treatment responses. Importantly, not only apoptosis, but premature senescence, a terminal cell-cycle arrest, was found to impact on treatment outcome. In essence, this work describes and important connection between cancer genes and cancer therapy, i.e. genetic defects acquired during tumorigenesis may already co-select for chemoresistance prior to any drug encounter. The identification and pharmacogenomic evaluation of resistance conferring candidate genes and mutations using adequate test systems is likely to play a key role in the development of novel, more specific but less toxic so called "targeted Therapeutics".

Zelluläre Seneszenz wird als terminaler Zellzyklusarrest definiert, der mit dem Altern und funktionellen Verlust von Geweben verknüpft ist. Eine Seneszenzreaktion wird ebenso durch Onkogene und zytotoxischen Stress verursacht. Die Ausführung des Seneszenzprogramms wird durch eine zeitlich hochdynamische Aktivität von Transkriptionsfaktoren (TF) bedingt. Interessanterweise kann die Zelllinienzugehörigkeit einer Zelle durch die Expression von linien-aberranten TF überschrieben werden. Die vorliegende Arbeit untersucht Chemotherapie-induzierte Seneszenz (TIS) in Bcl-2 überexprimierenden, deshalb vor Apoptose geschützten, murinen Eµ-Myc B-Zell Lymphomen in An- oder Abwesenheit der Seneszenz-essentiellen Histonmethyltransferase Suv39h1. Analysen auf Transkriptom- und auf Proteinebene ergeben dabei, dass in einer Seneszenz-spezifischen Weise die TF AP-1, PU.1 und C/EBPβ induziert werden, welche normalerweise für die Funktion und Entwicklung myeloischer Zelllinien bedeutend sind. Dementsprechend korreliert der Seneszenzzustand mit Transkripten, Oberflächenmarkern und einer enzymatischen Funktion der myeloischen Linie. Indem die identifizierten TFs heruntergeschaltet oder überexprimiert werden, wird ihre direkte Beteiligung an der Linienuntreue der TIS Lymphome demonstriert. TIS-Kapazität wird als für den Erfolg von Krebstherapie günstige Eigenschaft betrachtet, da sie zu einem Wachstumsblock führt. Nichtsdestotrotz können sich verweilende TIS Zellen krebsbiologisch auch nachteilig auswirken. Anhand von murinen und humanen, klinisch annotieren Transkriptomdatensätzen kann hier in beiden Spezies ein myeloisch verschobenes, Linienuntreue anzeigendes Genexpressionsprofil mit einer besseren Überlebensprognose korreliert werden. Die vorliegenden Befunde legen nahe, dass die Modulation von TF Aktivitäten in Seneszenz einen potentiellen therapeutischen Angriffspunkt darstellt, um den für den Therapieerfolg nützlichen Zweig des TIS Phänotyps zu befördern. / Cellular senescence is regarded as an irreversible cell cycle arrest associated with tissue aging and its functional decline. A senescence response is also evoked by oncogenic and cytotoxic stress. The execution of the senescence program relies on a highly dynamic sequence of transcription factor (TF) activities. Interestingly, cell lineage commitment can be overridden by the expression of lineage-aberrant TFs. This thesis examines chemotherapy-induced senescence (TIS) in Bcl-2 overexpressing, thus apoptosis-protected, murine Eμ-Myc B-cell lymphomas with or without the senescence-essential histone methyltransferase Suv39h1. Transcriptome as well as protein level analyses reveal senescence-specific induction of the TFs AP-1, PU.1 and C/EBPβ which are typically crucial for myeloid lineage commitment and function. Correspondingly, the senescent state associates with myeloid lineage transcripts, surface markers and enzymatic function, reminiscent of, but not equal to a transdifferentiation phenotype. By knocking down and overexpressing the identified TFs, we demonstrate their direct involvement in the lineage infidelity of TIS lymphomas. TIS-capacity is viewed as beneficial to cancer therapy outcome due to its block on proliferation. However, lingering TIS cells can also be detrimental due to the acquisition of latent stemness properties or tumor-protective remodeling of their microenvironment. By interrogating murine and human, clinical course-annotated transcriptome data sets, an association between a myeloid-skewed, lineage infidelity indicating gene expression profile and better tumor prognosis is established in both species. The presented findings suggest that modulation of the senescent TF activities could be therapeutically exploited to foster the cancer patient-beneficial branch of the TIS phenotype.

Purpose: To investigate if apparent diffusion coefficient (ADC) values within primary central nervous system lymphoma correlate with cellularity and proliferative activity in corresponding histological samples. Materials and Methods: Echo-planar diffusion-weighted magnetic resonance images obtained from 21 patients with primary central nervous system lymphoma were reviewed retrospectively. Regions of interest were drawn on ADC maps corresponding to the contrast enhancing parts of the tumors. Biopsies from all 21 patients were histologically analyzed. Nuclei count, total nuclei area and average nuclei area were measured. The proliferation index was estimated as Ki-67 positive nuclei divided by total number of nuclei. Correlations of ADC values and histopathologic parameters were determined statistically. Results: Ki-67 staining revealed a statistically significant correlation with ADCmin (r = -0.454, p = 0.038), ADCmean (r = -0.546, p = 0.010) and ADCmax (r = -0.515, p = 0.017). Furthermore, ADCmean correlated in a statistically significant manner with total nucleic area (r = -0.500, p = 0.021). Conclusion: Low ADCmin, ADCmean and ADCmax values reflect a high proliferative activity of primary cental nervous system lymphoma. Low ADCmean values—in concordance with several previously published studies—indicate an increased cellularity within the tumor.

DCL-1 (CD302) is a type I transmembrane C-type lectin receptor, which is expressed on monocytes, macrophages, granulocytes and dendritic cells. However, its extracellular domain lacks the amino acids motives essential for carbohydrate binding in the presence of calcium ions, suggesting that it does not have the classic binding capacity found in other C-type lectin receptors such as the mannose receptor. No exogenous or endogenous ligands have been identified yet, though. Due to internal colocalization with F-actin we can assume, that this unconventional lectin receptor plays a role not only in endocytosis and phagocytosis but also in the cell adhesion and migration. The receptor DCL-1 was first identified as a genetic fusion partner of human DEC-205 multilectin receptor in Hodgkin's lymphoma cell lines. The experimental part of this thesis deals with the characterization of disulfide bonds and data acquisition for validation of DCL-1 crystal structure. First the production and refolding conditions were optimized to obtain the highest amount of DCL-1 protein, precisely its extracellular domain. These optimal conditions were used to prepare the protein for in-gel digestion using specific endopeptidases in the presence of cystamine followed by LC-MS analysis. DCL-1 disulfide bonds were determined by comparing...